chalcopyriet

Chalcopyriet is een mineraal en erts van koper. De chemische samenstelling is CuFeS2, wat betekent dat het koper (Cu) bevat, ijzer (Fe), en zwavel (S). Chalcopyriet is een van de belangrijkste koperertsen en wordt wijd verspreid in verschillende geologische omgevingen. Het wordt vaak aangetroffen in combinatie met andere sulfiden mineralen.

Kleur: Chalcopyriet heeft doorgaans een kopergele tot goudgele kleur, hoewel het door de oxidatie van het oppervlak kan verkleuren naar verschillende tinten blauw, paars of groen.

Kristal structuur: Chalcopyriet kristalliseert in het tetragonale systeem en vormt opvallende tetraëdrische kristallen. Deze kristallen hebben vaak een metaalachtige glans.

Hardheid: Het heeft een hardheid van ongeveer 3.5 tot 4 op de schaal van Mohs, waardoor het relatief zacht is vergeleken met sommige andere mineralen.

Streep: Wanneer chalcopyriet op een strijkplaat wordt gekrast, laat het een groenachtig zwarte streep achter.

Decollete: Chalcopyriet vertoont een slechte splitsing, wat betekent dat het niet langs goed gedefinieerde vlakken breekt zoals sommige andere mineralen.

Magnetisme: Chalcopyriet is zwak magnetisch en kan vanwege het ijzergehalte enkele magnetische eigenschappen vertonen.

verenigingen: Chalcopyriet wordt vaak aangetroffen in combinatie met andere mineralen zoals pyriet (dwaas goud), sfaleriet (a zink erts), loodglans (a leiden erts), en diverse koperen mineralen.

Economisch belang: Chalcopyriet is een essentiële bron van koper. Koper is een waardevol metaal dat in verschillende industrieën wordt gebruikt, waaronder de elektronica, de bouw en de loodgieterij. Het extraheren van koper uit chalcopyriet omvat complexe metallurgische processen.

Voorval: Chalcopyriet kan in verschillende geologische omgevingen worden aangetroffen, waaronder porfierkoper deposito's, hydrothermale aderen, sedimentair gesteente en scharen deposito's. Het kan in een breed scala aan omgevingen voorkomen en is in veel delen van de wereld een veel voorkomend mineraal.

Bezoedelen: Na verloop van tijd kan chalcopyriet een doffe of iriserende laag op het oppervlak ontwikkelen als gevolg van blootstelling aan lucht en vocht. Deze aanslag wordt vaak ‘pauwerts’ genoemd vanwege het kleurrijke en iriserende uiterlijk.

Chalcopyriet is van aanzienlijk economisch en wetenschappelijk belang vanwege het kopergehalte en zijn rol bij het begrijpen van ertsvormingsprocessen. Het is ook een populair mineraal exemplaar onder verzamelaars vanwege zijn opvallende uiterlijk wanneer het kleurrijke aanslag vertoont.

Chemische samenstelling en kristalstructuur

Chalcopyriet heeft een chemische samenstelling van CuFeS2, wat aangeeft dat het is samengesteld uit koper- (Cu), ijzer- (Fe) en zwavelatomen (S). Het is een sulfidemineraal, waarbij koper en ijzer de belangrijkste kationen zijn en zwavel als anion.

Kristalstructuur: Chalcopyriet heeft een unieke kristalstructuur die tot het tetragonale systeem behoort. Het heeft een complexe structuur bestaande uit koper- en ijzeratomen gebonden met zwavelatomen in een kristalrooster. De kristalstructuur van chalcopyriet kan als volgt worden beschreven:

1. Eenheidscel: De eenheidscel van chalcopyriet heeft een parallellepipedumvorm met vier zijden van ongelijke lengte en vier rechte hoeken.
2. Coördinatiegeometrie: Elk koperatoom in chalcopyriet wordt gecoördineerd door zes zwavelatomen in een octaëdrische opstelling, terwijl elk ijzeratoom wordt gecoördineerd door vier zwavelatomen in een tetraëdrische opstelling. De zwavelatomen zijn dicht opeengepakt.
3. Zwavelsubrooster: De zwavelatomen in chalcopyriet vormen een dicht opeengepakt subrooster, waarbij koper- en ijzeratomen de interstitiële plaatsen tussen de zwavelatomen bezetten.
4. Kristalsymmetrie: Chalcopyriet heeft een tetragonale symmetrie, met de ruimtegroep I-42d of I-42m, afhankelijk van de temperatuur- en drukomstandigheden.

De kristalstructuur van chalcopyriet geeft het unieke fysische en chemische eigenschappen, waaronder de metaalachtige glans, het ondoorzichtige uiterlijk en de karakteristieke kopergele kleur. Chalcopyriet staat bekend om zijn goede elektrische geleidbaarheid, waardoor het een belangrijk mineraal is voor koperwinning en diverse industriële toepassingen.

Fysische eigenschappen van chalcopyriet

Kleur	Messinggeel, kan iriserende paarsachtige aanslag hebben.
Streep	Groenachtig zwart
Glans	Metalen
doorschijnenheid	Ondoorzichtig
Mohs hardheid	3.5
Soortelijk gewicht	4.1 - 4.3
Diagnostische eigenschappen	Kleur, groenachtige streep, zachter dan pyriet, bros.
Crystal-systeem	Overwegend het disfenoïde en lijkt op een tetraëder, gewoonlijk massief en soms botryoïdaal.
Vasthoudendheid	Bros
Breuk	Onregelmatig/ongelijk
Dichtheid	4.1 – 4.3 g/cm3 (gemeten) 4.18 g/cm3 (berekend)

Optische eigenschappen van chalcopyriet

Anisotropisme	Zwak
Decollete	Slecht op {011} en {111}
Kleur / Pleochroïsme	Messinggeel, kan dof en iriserend zijn
Optische uitsterving
Twinning	Verbonden op {112} en {012}, penetratie of cyclisch.

Geologie en Mineralogie

Geologie van Chalcopyriet: Chalcopyriet wordt vaak aangetroffen in verschillende geologische omgevingen en het voorkomen ervan wordt vaak geassocieerd met koperrijk ertsafzettingen. Chalcopyriet kan zich vormen via verschillende geologische processen, waaronder:

• Magmatische processen: Chalcopyriet kan tijdens de vorming van magma kristalliseren stollingsgesteenten, vooral in combinatie met koperrijke indringers. Terwijl het magma afkoelt en stolt, kan chalcopyriet uit het magma neerslaan en zich ophopen in aderen of zich door het gesteente verspreiden.
• Hydrothermische processen: Chalcopyriet kan zich ook vormen via hydrothermische processen, waarbij hete, metaalrijke vloeistoffen er doorheen sijpelen rotsen en chalcopyriet afzetten langs breuken, foutenof andere structurele kenmerken. Hydrothermische chalcopyrietafzettingen worden vaak geassocieerd met vulkanische of geothermische activiteit.
• Metamorfe processen: Chalcopyriet kan zich ook vormen tijdens metamorfose, het proces van gesteentetransformatie als gevolg van hoge temperatuur- en drukomstandigheden. Chalcopyriet kan voorkomen als een primair mineraal in gemetamorfoseerde sedimentaire gesteenten of als resultaat van metasomatische vervanging van reeds bestaande mineralen.

Voorkomen en verspreiding

Chalcopyriet is een natuurlijk voorkomend mineraal dat wijd verspreid is in de natuur. Het is een koper-ijzersulfide-mineraal met de chemische formule CuFeS2. Chalcopyriet wordt vaak aangetroffen in ertsafzettingen die verband houden met andere kopermineralen, evenals met andere sulfidemineralen.

Voorval: Chalcopyriet wordt vaak aangetroffen in verschillende geologische omgevingen, waaronder:

1. Aderafzettingen: Chalcopyriet kan voorkomen in aderen, dit zijn smalle, gemineraliseerde breuken in rotsen. Deze aderen kunnen zich in verschillende soorten gesteenten vormen, waaronder stollingsgesteenten, metamorfe gesteenten en sedimentaire gesteenten.
2. Porfierafzettingen: Chalcopyriet wordt vaak geassocieerd met porfier-koperafzettingen, dit zijn grote, laagwaardige ertsafzettingen die doorgaans worden aangetroffen in combinatie met opdringerige stollingsgesteenten. Porfierafzettingen zijn wereldwijd een belangrijke bron van koper.
3. Vulkanogeen massief sulfide (VMS) stortingen: Chalcopyriet kan ook voorkomen in VMS-stortingen, die worden gevormd door de neerslag van sulfidemineralen uit hete, metaalrijke vloeistoffen die verband houden met vulkanische activiteit.
4. Sedimentaire afzettingen: Chalcopyriet kan worden aangetroffen in sedimentaire afzettingen, inclusief koperafzettingen in sediment, waar kopermineralen worden afgezet in sedimentair gesteente, vaak in combinatie met organisch rijke lagen.

Distributie: Chalcopyriet wordt in veel landen over de hele wereld aangetroffen. Enkele van de belangrijkste chalcopyrietproducerende landen zijn onder meer:

1. Chili: Chili is een van 's werelds grootste producenten van chalcopyriet, met aanzienlijke afzettingen in het Andesgebergte.
2. Peru: Peru is een andere belangrijke producent van chalcopyriet, met afzettingen in het Andesgebergte.
3. USA: Chalcopyrietafzettingen zijn ook te vinden in verschillende staten in de VS, waaronder Arizona, Montana en New Mexico.
4. Canada: Canada heeft aanzienlijke chalcopyrietafzettingen, vooral in British Columbia en Ontario.
5. Australië: Chalcopyriet wordt gevonden in verschillende delen van Australië, waaronder Queensland, New South Wales en Zuid-Australië.
6. ChinaChina beschikt ook over aanzienlijke chalcopyrietafzettingen, waarbij de productie voornamelijk geconcentreerd is in regio's als Binnen-Mongolië, Xinjiang en Tibet.
7. Andere landen: Chalcopyriet wordt ook aangetroffen in veel andere landen, waaronder onder meer Mexico, Rusland, Zambia en Kazachstan.

Over het algemeen komt chalcopyriet wijdverbreid voor in de natuur en is het een belangrijke bron van koper, dat in verschillende industriële toepassingen wordt gebruikt.

Mineralogische kenmerken en identificatiemethoden

Mineralogische kenmerken en identificatiemethoden van chalcopyriet:

1. Kleur: Chalcopyriet vertoont doorgaans een kopergele kleur, hoewel het ook kan verschijnen als een dof of iriserend oppervlak als gevolg van verwering. De kleur kan variëren afhankelijk van onzuiverheden en weersomstandigheden.
2. Glans: Chalcopyriet heeft een metaalachtige glans, die lijkt op de glans van gepolijst messing of goud. Kenmerkend voor chalcopyriet is het reflecterende, glanzende oppervlak.
3. Kristal gewoonte: Chalcopyriet komt gewoonlijk voor als goed gevormde kristallen met een tetragonale vorm, vaak in de vorm van tetraëders of pyritoëders. Het kan ook worden aangetroffen als massieve, korrelige of verspreide aggregaten.
4. Hardheid: Chalcopyriet heeft een hardheid van 3.5 tot 4 op de schaal van Mohs, wat aangeeft dat het relatief zacht is en gemakkelijk bekrast kan worden door hardere mineralen.
5. Streep: De streep chalcopyriet is meestal groenachtig zwart tot zwart, wat anders is dan de kopergele kleur. Deze streep kan worden waargenomen door het mineraal tegen een ongeglazuurde porseleinen plaat te wrijven en de achtergebleven kleur te onderzoeken.
6. Splijting en breuk: Chalcopyriet heeft een slechte splitsing langs het {001}-vlak, wat betekent dat het niet langs goed gedefinieerde vlakken breekt. In plaats daarvan vertoont het een conchoïdale of ongelijkmatige breuk, wat betekent dat het breekt met een gebogen, schaalachtig oppervlak.
7. Soortelijk gewicht: Het soortelijk gewicht van chalcopyriet varieert doorgaans van 4.1 tot 4.3, wat relatief hoog is en kan helpen het te onderscheiden van andere mineralen met een vergelijkbaar uiterlijk.
8. Chemische tests: Chalcopyriet is een koperhoudend mineraal en het kopergehalte ervan kan worden bevestigd door middel van verschillende chemische tests, zoals het gebruik van een kopervlamtest of chemische reacties met zuur, die de karakteristieke groenachtig blauwe kleur of bruisen kunnen veroorzaken.
9. Röntgendiffractie (XRD): XRD is een veelgebruikte methode om chalcopyriet te identificeren, omdat het informatie kan verschaffen over de kristalstructuur en minerale samenstelling van het monster. Chalcopyriet heeft een unieke tetragonale kristalstructuur, die kan worden gedetecteerd door XRD-analyse.
10. Microscopisch onderzoek: Microscopisch onderzoek met behulp van een polariserende microscoop kan de mineralogische kenmerken van chalcopyriet onthullen, zoals de kristalmorfologie ervan, optische eigenschappenen associaties met andere mineralen.

Over het algemeen kan een combinatie van verschillende mineralogische kenmerken en identificatiemethoden, zoals kleur, glans, kristalvorm, hardheid, strepen, splijting en breuk, soortelijk gewicht, chemische tests, XRD en microscopisch onderzoek, worden gebruikt om chalcopyriet nauwkeurig te identificeren.

Toepassings- en gebruiksgebieden

Chalcopyriet heeft verschillende industriële toepassingen vanwege het kopergehalte en andere eigenschappen. Enkele van de belangrijkste industriële toepassingen van chalcopyriet zijn onder meer:

1. Koperproductie: Chalcopyriet is de belangrijkste bron van kopererts, en het wordt voornamelijk gebruikt voor de winning van koper. Het wordt meestal verwerkt door middel van pletten, malen en flotatie om de kopermineralen van de ganggesteentemineralen te scheiden. Het gewonnen koper kan vervolgens worden gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder elektrische bedrading, loodgieterswerk, elektronica en bouwmaterialen.
2. Productie van metaallegeringen: Chalcopyriet wordt soms gebruikt als koperbron bij de productie van metaallegeringen. Koper is gelegeerd met andere metalen, zoals zink, nikkel en tin, om legeringen te creëren met gewenste eigenschappen, zoals verbeterde sterkte, corrosieweerstand en hittebestendigheid. Deze legeringen worden gebruikt in verschillende industrieën, waaronder de automobielsector, de ruimtevaart en de elektronica.
3. Zwavelzuur productie: Chalcopyriet bevat zwavel en kan worden gebruikt als zwavelbron voor de productie van zwavelzuur, een veelgebruikte chemische stof in verschillende industriële processen. Zwavelzuur wordt gebruikt bij de productie van kunstmest, kleurstoffen, wasmiddelen en andere chemicaliën, maar ook in de mijnbouw voor het uitlogen van metalen uit ertsen.
4. Edelsteen en sieraden: Hoewel chalcopyriet geen veel voorkomende edelsteen is, wordt hij soms geslepen en gepolijst voor gebruik in sieraden en siervoorwerpen. De metaalachtige glans en de kenmerkende kopergele kleur van Chalcopyriet kunnen het tot een aantrekkelijke edelsteen maken voor verzamelaars of voor gebruik in unieke sieradenontwerpen.
5. Onderzoek en wetenschappelijke doeleinden: Chalcopyriet wordt ook gebruikt in onderzoek en wetenschappelijke studies, vooral op het gebied van mineralogie, geochemie en materiaalkunde. De unieke kristalstructuur, eigenschappen en gedrag onder verschillende omstandigheden maken het een waardevol mineraal voor het bestuderen van verschillende geologische en chemische processen.

Over het algemeen is chalcopyriet een belangrijk industrieel mineraal vanwege het kopergehalte en andere eigenschappen, en het vindt verschillende toepassingen in industrieën variërend van metallurgie tot chemicaliën, edelstenen en wetenschappelijk onderzoek.

Samenvatting van de belangrijkste punten

• Chalcopyriet is een mineraal dat de belangrijkste bron van kopererts is.
• Het heeft een kopergele kleur, een metaalachtige glans en komt meestal voor als goed gevormde kristallen met een tetragonale vorm.
• Chalcopyriet heeft een hardheid van 3.5 tot 4 op de schaal van Mohs, een streep die groenachtig zwart tot zwart is, en een soortelijk gewicht variërend van 4.1 tot 4.3.
• Chalcopyriet wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van koper, omdat het koper als hoofdbestanddeel bevat en wordt verwerkt om koper te extraheren voor verschillende industriële toepassingen, waaronder elektrische bedrading, loodgieterswerk, elektronica en bouwmaterialen.
• Chalcopyriet wordt ook gebruikt als een bron van zwavel voor de productie van zwavelzuur, bij de productie van metaallegeringen, als edelstenen en sieraden, in metafysische en genezende praktijken, en in onderzoek en wetenschappelijke studies.
• Identificatiemethoden voor chalcopyriet omvatten kleur, glans, kristalvorm, hardheid, strepen, splijting en breuk, soortelijk gewicht, chemische tests, röntgendiffractie (XRD) en microscopisch onderzoek.

Referenties

• Mindat.org. (2019). Borniet: Minerale informatie, gegevens en locaties.. [online] Beschikbaar op: https://www.mindat.org/min-727.html [Geraadpleegd op 4 maart 2019].
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Handboek Mineralogie. [online] Beschikbaar op: http://www.handbookofmineralogy.org [Geraadpleegd op 4 maart 2019].